Golden Rice

Golden Rice

 

A  Pengertian GMO (Genetically modified organisms)

Selama bumi ini ada, selama itu pulalah manusia akan tetap ada dengan segala kebutuhan yang dari hari-kehari kian meningkat baik kulitas maupun kuantitasnya. Meningkatnya kulitas hidup serta nilai-nilai budaya manusia itu sendiri akan menuntut peningkatan dari kulitas kebutuhannya, sedangkan pertambahan jumlah populasi manusia akan meningkatkan kuantitas kebutuhan tersebut. Untuk memenuhi kebutuhan manusia tersebut maka berkembanglah suatu kemajuan teknologi baru yang memberikan kesempatan kepada manusia untuk menjadi arsitek kehidupan yaitu GMO. GMO adalah Suatu jasad yang memiliki sifat baru, yang sebelumnya tidak dimiliki oleh jenis jasad tersebut, sebagai hasil penambahan gen yang berasal dari jasad lain. Juga disebut organisme transgenik.

B.       Kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam GMO pertanian

GMO pertanian merupakan solusi bioteknologi dibidang pertanian, sejak dari mempersiapkan bahan sampai dengan pengolahannya menjadi produk siap olah maupun siap hidang. Dengan batasan ini ada ruang lingkup kegiatan dapat diklaim juga sebagai bidang GMO pertanian, serta kultur sel tanaman dalam rangka menghasilkan bibit unggul tanaman.

C.      Hasil dari GMO pertanian

Teknik-teknik GMO pertanian telah dimanfaatkan terutama untuk memberikan karakter baru pada berbagai jenis tanaman. Penekanan pemberian karakter tersebut dapat dibagi kedalam beberapa tujuan utama yaitu peningkatan hasil, kandungan nutrisi, kelestarian lingkungan, dan nilai tambah tanaman-tanaman tertentu. Sebagai contoh, beberapa tanaman transgenik yang dikembangkan adalah:

a.       Peningkatan kandungan nutrisi: Pisang, cabe, raspberries, stroberi, ubi jalar

b.      Peningkatan rasa: tomat dengan pelunakan yang lebih lama, cabe, buncis, kedelai

c.       Peningkatan kualitas: pisang, cabe, stroberi dengan tingkat kesegaran dan tekstur yang meningkat

d.      Mengurangi alergen: polong-polongan dengan kandungan protein allergenik yang lebih rendah

e.       Kandungan bahan berkhasiat obat: tomat dengan kandungan lycopene yang tinggi (antioksidan untuk mengurangi kanker), bawang dengan kandungan allicin untuk menurunkan kolesterol, padi dengan kandungan vitamin A dan besi untuk mengatasi anemia dan kebutaan

f.       Tanaman untuk produksi vaksin dan obat-obatan untuk mengobati penyakit manusia

g.      Tanaman dengan kandungan nutrisi yang lebih baik untuk pakan ternak, dan lain-lain

Selain itu, pemanfaatan GMO pertanian seperti rekayasa genetika juga dapat memudahkan petani dalam budidaya tanaman. Misalkan dalam pengendalian gulma yaitu dengan menghasilkan tanaman yang memiliki ketahanan terhadap jenis herbisida tertentu. Sebagai contoh adalah Roundup Ready yang terdiri dari kedelai, canola dan jagung yang tahan terhadap herbisida Roundup. Di dunia saat ini telah banyak dilepas berbagai tanaman transgenik. Sebagai contoh, di Asia yaitu di China pada tahun 2006 saja, telah telah ada sekitar 30 spesies tanaman transgenik, antara lain padi, jagung, kapas, rapeseed, kentang, kedelai, poplar, tomat (delay ripening dan ketahanan virus), petunia (warna bunga), paprika (virus resistance), kapas (ketahanan hama) yang telah dilepas untuk produksi.

Kemajuan dan penerapan GMO pertanian tidak terlepas dari tanaman pangan. Untuk memenuhi kebutuhan pangan dunia termasuk kebutuhan nutrisi, kemajuan GMO telah mewarnai trend produksi pangan dunia. Padi saat ini masih merupakan tanaman pangan utama dunia. Dengan demikian prioritas utama untuk teknik biologi molekuler dan transgenik saat ini masih diutamakan pada padi. Selain karena merupakan tanaman pangan utama, padi memiliki genom dengan ukuran sehingga dapat digunakan sebagai tanaman model utama. Selain padi tanaman pangan yang telah banyak mendapat sentuhan GMO adalah kentang. Adapun beberapa contoh dan paparannya adalah sebagai berikut.

D.      Golden Rice

1.      Sejarah Golden Rice

Penerapan bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan namun menjadi sangat terdengar ketika muncul golden rice pada tahun  2001 yang diharapkan dapat membantu jutaan orang yang mengalami kebutaan dan kematian dikarenakan kekurangan vitamin A dan besi. Vitamin A sangat penting untuk penglihatan, respon kekebalan, perbaikan sel, pertumbuhan tulang, reproduksi, hingga penting untuk pertumbuhan embrionik dan regulasi gen-gen pendewasaan.

Luasan lahan pertanian yang semakin sempit mengakibatkan produksi perlahan harus ditingkatkan. Peningkatan ini tidak hanya berupa peningkatan bobot panen namun juga nutrisi atau nilai tambah. Oleh sebab itu dari suatu luasan yang sebelumnya hanya menghasilkan karbohidrat diharapkan dapat ditambah dengan vitamin dan mineral. Hal inilah yang mendorong para peneliti padi mengembangkan Golden Rice. Pada awalnya penelitian dilakukan untuk meningkatkan kandungan provitamin A berupa beta karoten, dan saat ini fokus penelitian tetap dilakukan.

Nama Golden Rice diberikan karena butiran yang dihasilkan berwarna kuning menyerupai emas. Rekayasa genetika merupakan metode yang digunakan untuk produksi Golden Rice. Hal ini disebabkan karena tidak ada plasma nutfah padi yang mampu untuk mensintesis karotenoid. Pendekatan transgenik dapat dilakukan karena adanya perkembangan teknologi transformasi dengan Agrobacterium dan ketersediaan informasi molekuler biosintesis karotenoid yang lengkap pada bakteri dan tanaman. Dengan adanya informasi tersebut terdapat berbagai pilihan cDNA. Produksi prototype Golden Rice menggunakan galur padi japonica (Taipe 309), teknik transformasi menggunakan agrobacterium dan beberapa gen penghasil beta karoten tanaman daffodil hingga bakteri.

Padi ini merupakan hasil rekayasa genetika. Ide ini berangkat dari keprihatinan dijumpainya banyak anak-anak, terutama di Asia dan Afrika, yang menderita kekurangan vitamin A.

Kekurangan vitamin A bisa menyebabkan kebutaan dan memperburuk penderita diare, sakit pernafasan, dan cacar air. Lalu dipikirkan bagaimana memenuhi asupan vitamin A secara praktis. Maka padi menjadi pilihan utama, karena termasuk makanan pokok bagi hampir seluruh penduduk dunia.

2.      Cara Melakukan Golden Rice

Bagaimana rekayasa golden rice dilakukan, sehingga bijinya bisa mengandung beta karoten dan berwarna oranye kekuningan? Beta karoten adalah zat warna oranye kekuningan, seperti pada tanaman wortel. Ia terbentuk dari bahan dasar (prekusor) geranyl geranyl diphosphate (GGDP).

Melalui jalur biosintesa, GGDP akan diubah menjadi phytoene, diteruskan menjadi lycopene, dan selanjutnya diubah lagi menjadi beta karoten. Secara alami, dalam biji padi sudah terdapat GGDP, tetapi tidak mampu membentuk beta karoten. Perubahan dari GGDP menjadi phytoene dilaksanakan oleh enzim phytoene synthase (PHY) yang disandi oleh gen phy. Selanjutnya, gen crtI mengkode enzim phytoene desaturase yang bertanggung jawab untuk mengubah phytoene menjadi lycopene. Ada satu enzim lagi yang diperlukan untuk mengubah lycopene menjadi beta karoten, yaitu lycopene cyclase (LYC).

Melalui sejumlah proses, maka gen phy, crtl, dan lyc yang berasal dari tanaman daffodil (bunga narsis / bakung) disisipkan ke tanaman padi sehingga padi mampu memproduksi beta karoten berwarna oranye kekuningan, yang kemudian disebut sebagai golden rice. 

3.      Kandungan Golden Rice

Provitamin A berupa beta karoten. Beta karoten merupakan zat warna oranye kekuningan, seperti pada tanaman wortel. Golden rice mengandung betakarotena dan di dalam tubuh manusia betakarotena tersebut akan diubah menjadi vitamin-A.Vitamin A yang ada di dalam beras ini sanggup mengatasi defisiensi atau kekurangan Vitamin A pada manusia. Golden rice juga mempunyai kandungan karbohidrat layaknya beras pada umumnya, juga mengandung zat besi (Fe).

4.      Manfaat Golden Rice

Manfaat  dari pembuatan beras emas (golden rice) adalah mampu menyediakan rekomendasi harian yang dianjurkan dari vitamin dalam 100-200 gram beras sehingga dengan mengkomsumsi beras emas (golden rice) ini dapat menyediakan kebutuhan vitamin A dan karbohidrat yang diperlukan oleh tubuh. Mengatasi kekurangan vitamin A karena mengandung beta karoten tinggi.

5.      Kerugian dari Golden Rice

Kekhawatiran terhadap golden rice  dalam hal kesehatan antara lain karena ada kekhawatiran zat penyebab alergi (alergen) berupa protein dapat ditransfer ke bahan pangan, terjadi resistensi antibiotik karena penggunaan marker gene, dan terjadi outcrossing, yaitu tercampurnya benih konvensional dengan benih hasil rekayasa genetika yang mungkin secara tidak langsung menimbulkan dampak terhadap keamanan pangan.

Terhadap lingkungan dan perdagangan, pangan hasil rekayasa genetika (PRG) dikhawatirkan merusak keanekaragaman hayati, menimbulkan monopoli perdagangan karena yang memproduksi PRG (dalam hal ini Golden rice) secara komersial adalah perusahaan multinasional, menimbulkan masalah paten yang mengabaikan masyarakat pemilik organisme yang digunakan di dalam proses rekayasa, serta pencemaran ekosistem karena merugikan serangga nontarget misalnya.

E.       Beberapa manfaat makanan hasil modifikasi genetik

Kebutuhan manusia akan ketersediaan bahan pangan akan meningkat dua kali lipat pada 50 tahun mendatang. Hal ini memerlukan ketersediaan makanan untk menghadapi tantangan di masa datang dan makanan hasil modifikasi genetik diharapkan dapat memenuhi permasalahan ini dengan kelebihannya :

a.       Tahan hama.

Kerugian tanaman akibat serangan hama serangga merupakan hal yang mengejutkan, kehancuran dihasilkan dengan kerugian keuangan bagi petani dan mati kelaparan di negara-negara berkembang. Petani biasanya menggunakan berton-ton pestisida kimia setiap tahunnya tetapi konsumen tidak ingin memakan makanan yang telah terkena pestisida karena membahayakan kesehatan manusia dan sisa di lahan yang menggunakan pestida dan pupuk dapat mencemari air dan hal membahayakan bagi lingkungan. Munculnya makanan hasil modifikasi genetik seperti jagung B.t., dapat membantu mengurangi penggunaan pestisida kimia dan mengurangi pengeluaran akibat dijualnya hasil tanaman ke pasar.

b.      Toleran terhadap herbisida.

Pada beberapa hasil tanaman, hal yang kurang efisien dalam mencabut rumpur liar, maka para petani selalu menyemprotkan dengan jumlah banyak herbisida yang berbeda-beda untuk memusnahkan keberadaan rumput liar, membutuhkan waktu dan proses-proses yang mahal, bahwa dibutuhkan perlindungan sehingga herbisida tidak membahayakan hasil tanaman atau lingkungan. Hasil tanaman modifikasi genetik menjadi resisten pada satu jenis herbisida yang dapat membantu melindungi lingkungan dari bahaya residu sejumlah herbisida.

c.       Tahan penyakit

Banyak jenis-jenis virus, jamur dan bakteri yang dapat menyebabkan penyakit pada tanaman. Para ahli biologi tanaman bekerja menciptakan tanaman-tanaman dengan rekayasa genetik tahan terhadap penyakit-penyakit ini.

d.      Toleran terhadap dingin

Suhu dingin yang tidak diharapkan akan membunuh bibit yang sensitif. Suatu gen anti beku dari ikan air dingin telah diintroduksikan ke dalam tanaman seperti tembakau dan kentang. Dengan gen anti beku ini, tanaman ini mampu untuk bertahan dalam temperature dingin yang pada kondisi normal dapat membunuh bibit yang tidak dimodifikasi.

e.       Toleran kekeringan / toleran salinitas

Pertumbuhan populasi dunia dan kelebihan lahan adalah kebutuhan untuk perumahan disamping produksi makanan, para petani akan butuh untuk menanam hasil tanaman di lokasi sebelumnya belum digunakan pengolahan tanaman. Pembuatan tanaman yang dapat bertahan selama periode panjang terhadap kekeraingan atau kadar garam yang tinggi yang terkandung dalam tanah dan air tanah akan membantu orang untuk menanam hasil tanaman di lahan yang kurang bersahabat.

f.       Nutrisi

Kekurangan nutrisi umumnya terjadi di negara-negara dunia ketiga dimana perbaikan pada hasil tanaman seperti beras adalah bahan makanan utama bagi kehidupan mereka. Walaupun demikian, beras tidak mengandung sejumlah besar nutrisi yang dibutuhkan untuk mencegak malnutrisi. Jika beras dapat direkayasa genetik untuk mengandung vitamin dan mineral tambahan maka kekurangan nutsisi dapat dihindari.

g.      Farmasi

Obat-obatan dan vaksin sering menimbulkan pengeluaran dan kadang kala dibutuhkan konsisi penyimpanan khusus yang tidak tersedia di negara-negara dunia ketiga. Para peneliti bekerja untuk mengembangkan vaksin yang dapat dimakan pada tomat dan kentang. Vaksin ini akan lebih mudah untuk dikirim, disimpan dan dikelola daripada vaksin suntik yang konvensional.

h.      Pengobatan tanaman

Tidak semua tanaman modifikasi genetik tumbuh sebagai hasil tanaman atau buah. Berlanjutnya polusi tanah dan air tanah menjadi masalah di seluruh bagian di dunia. Tanaman seperti pohon poplar yang telah di rekayasa genetik untuk dapat membersihkan polusi logam berat dari tanah yang telah terkontaminasi.

F.       Dampak negatif yang ditimbulkan dari proses bioteknologi pangan

Pemanfaatan bioteknologi untuk meningkatkan produksi pertanian menimbulkan kecemasan bagi sementara pihak tentang kesehatan, yang menyangkut keselamatan umum, perlindungan lingkunga sampai resiko terhadap kesehatan perorangan. Bioteknologi pertanian memberikan harapan terciptanya suatu isitem pertanian yang berkelanjutan. Tetapi ada yang berpendapat bahwa bioteknologi dapat mengakibatkan terciptanya gulma baru maupun hama dan penyakit baru, memasukkan racun dalam makanan, merusak pendapatan petani, mengganggu sistem pangan dunia, dan merusak keanekaragaman hayati.

Pentingnya lingkungan dalam sistem pertanian sering dikaitkan dengan konservasi sumber daya alam dan sumber daya hayati. Kekhawatiran dari penerapan bioteknologi pertanian adalah potensi timbulnya organisme baru yang dapat berkembang biak dengan tidak terkendali sehingga merusak keseimbangan alam. Tanaman transgenik yang memiliki keunggulan sifat-sifat tertentu dikhawatirkan menjadi “gulma super” yang berperilaku seperti gulma dan tidak dapat dikendalikan. Selain menimbulkan dampak agroekosistem, produk pangan transgenik dikhawatirkan membahayakan bagi kesehatan manusia. Salah satu tanaman transgenik dapat menimbulkan alergi pada uji laboratorium, yaitu kedelai transgenik yang mengandung methionine-rich protein dari Brazil.

Ada empat jenis resiko yang mungkin ditimbulkan oleh produk transgenik yaitu : (1) Efek akibat gen asing yang diintroduksi ke dalam organisme transgenik, (2) Efek yang tidak diharapkan dan tidak ditargetkan akibat penyisipan gen secara random dan interaksi antara gen asing dan gen inang di dalam organisme transgenik, (3) Efek yang dikaitkan dengan sifat konstruksi gen artifisial yang disisipkan ke dalam organisme transgenik, dan (4) Efek dari aliran gen, terutama penyebaran secara horizontal dan sekunder dari gen dan konstruksi gen dari organisme transgenik ke spesies yang tidak berkerabat.

Resiko di atas menimbulkan potensi bahaya bagi lingkungan dan manusia sebagai berikut: (1) Pemindahan DNA transgenik secara horisontal ke mikroorganisme tanah, yang dapat mempengaruhi ekologi tanah, (2) Kerusakan organisme tanah akibat toksin dari transgenik yang bersifat pestisida, (3) Gangguan ekologis akibat transfer transgen kepada kerabat liar tanaman, (4) Kerusakan pada serangga yang menguntungkan akibat transgenik bersifat pestisida, (5) Timbulnya virus baru, (6) Meningkatnya resistensi terhadap antibiotik, termasuk dan terutama pada manusia yang memakan produk transgenik, dan (7) Meningkatnya kecenderungan allergen, sifat toksik atau menurunnya nilai gizi pada pangan transgenik.

Keamanan pangan merupakan jaminan bahwa suatu pangan tidak akan menyebabkan bahaya bagi konsumen, apaila pangan tersebut disiapkan/dimasak dan atau dikonsumsi sesuai dengan petunjuk dan penggunaan makanan tersebut. Untuk produksi bahan pangan, jasad hidup yang digunakan haruslah jasad hidup kelompok GRAS (Generally Recognizes as Safe), yaitu kelompok jasad hidup yang dianggap aman digunakan sebagai sumber bahan pangan.

Dalam rangka pengendalian pangan, parameter obyektif sangat diperlukan dalam pembuatan keputusan. Hal itu adalah kebutuhan terhadap kualitas pangan dan standard keamanan, pedoman dan rekomendasi. Perdagangan pada pangan organik dan hasil pertumbuhan pada sektor ini dibatasi oleh ketidakadaan peraturan yang harmonis diantara partner-partner dagang yang potensial. Pada tahun 1991, masyarakat Eropa mengadopsi peraturan tentang produksi organik hasil pertanian. Pada tahun 1999, CODEX Alimentarius Commission (CAC) membuat pedoman untuk produksi, pemrosesan, pelabelan dan pemasaran makanan-makanan yang diproduksi secara organik. Peraturan-peraturan ini mengatur prinsip-prinsip produksi organik di lahan, pada tahap persiapan, penyimpanan, transportasi, pelabelan dan pemasaran. Hal ini tidak secara langsung mencakup hewan ternak tetapi pada proses pengembangan peraturan untuk produksi hewan ternak secara organik. Adopsi dari pedoman internasional merupakan langkah yang penting dalam penyediaan pendekatan yang terpadu untuk mengatur subsektor makanan organik dan fasilitas bagi perdagangan makanan organik. Pemahanam umum tentang pengertian dari organik seperti halnya yang ada pada pedoman internasional yang diketahui memberikan ukuran yang penting terhadap gerakan pemberdayaan perlindungan konsumen melawan praktek-praktek kecurangan.

G.      Solusi untuk mengurangi dampak negatif dari proses bioteknologi pangan

Pengertian pertanian organik awalnya berkembang dari konsep pertanian akrap lingkungan yang di perkenalkan oleh Mokichi Okada pada tahun 1935, yang kemudian dikanal dengan konsep Kyusei Nature Farming (KNF). Konsep ini memiliki lima prinsip, yaitu : (1) Menghasilkan makanan yang aman dan bergizi; (2) Menguntungkan baik secara ekonomi maupun spiritual; (3) Mudah dipraktekkan dan mampu langgeng; (4) Menghormati alam dan menjaga kelestarian lingkungan; dan (5) Menghasilkan makanan yang cukup untuk manusia dengan populasi yang semakin meningkat.

Pertanian organik merupakan metode pertanian yang tidak menggunakan pupuk sintetis dan pestisida. Gambaran ini tidak menyebutkan esensi dari bentuk pertanian, tetapi pengelolaan pertanian seperti pemupukan tanah dan pengendalian masalah hama penyakit. Meskipun banyak teknik tunggal yang digunakan pada pertanian organik digunakan dalam kisaran luas sistem pengelolaan pertanian, yang membedakan pertanian organik adalah titik tekan dari pengelolaannya. Pada sistem organik titik tekannya adalah pemeliharaan dan pengembangan secara menyeluruh pada kesehatan tanah-mikroba-tanaman-hewan (holistic approach) pada pertanian individual, yang berpengaruh terhadap hasil saat ini dan di masa mendatang. Penekanan pada pertanian organik adalah pada penggunaan input (termasuk pengetahuan) dengan cara yang mendorong proses biologis dalam penyediaan unsur hara tersedia dan ketahanan terhadap serangan organisme pengganggu tanaman. Pengeloaan secara langsung diarahkan pada pencegahan masalah, dengan menstimulasi proses-proses yang mendukung dalam penyediaan hara dan pengendalian hama penyakit.

Departmen Pertanian Amerika Serikat (1980), menegaskan konsep pertanian organik adalah sebagai berikut: sistem produksi yang menghindari penggunaan pupuk sintetis, pertisida, hormon pertumbuhan, dan bahan aditif sintetik makanan ternak. Untuk hasil yang maksimum, sistem pertanian organik mengandalkan rotasi tanaman, sisa-sisa tanaman, pupuk kandang, legume, pupuk hijau, sampah-sampah organik, budidaya mekanis, batuan mineral, dan aspek-aspek pengendalian hama penyakit biologis untuk memelihara produktivitas tanah untuk menyediakan hara tanaman dan untuk mengendalikan serangga, gulma dan organisme pengganggu tanaman lainnya.

Menurut CAC (1999), pertanian organik adalah keseluruhan sistem pengelolaan produksi yang mendorong dan mengembangkan kesehatan agroekosistem, termasuk keragaman hayati, siklus biologis dan aktivitas biologis tanah. Hal itu menekankan penggunaan praktek-praktek pengelolaan yang mengutamakan penggunaan input off-farm yang memperhitungkan kondisi regional sistem yang disesuaikan secara lokal. Hal ini merupakan penyempurnaan dengan menggunakan jika memungkinkan agronomik, biologis, dan metode mekanis yang bertentangan dengan penggunaan bahan-bahan sintetik untuk memenuhi fungsi-fungsi spesifik dalam sistem.

Sistem pertanian organik berpijak pada kesuburan tanah sebagai kunci keberhasilan produksi dengan memperhatikan kemampuan alami dari tanah, tanaman, dan hewan untuk menghasilkan kualitas yang baik bagi hasil pertanian maupun lingkungan. Ada tiga kunci yang harus ada pada sistem pertanian organik, yaitu : (1) merupakan suatu sistem pertanian menyeluruh; (2) membatasi bahan aatau input noorganik; dan (3) menjaga kelestariaan dan kelangsungan agroekosistem. Prinsip pertanian organik adalah bersahabat dan selaras dengan lingkungan.

 

http://biologi-gpldn-rice-anti-com